JP6856284B2 - Replaceable high energy dissipation prefabricated prestressed shear wall with built-in steel braces - Google Patents
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Description
本発明は、土木工学におけるプレハブコンクリート建築の分野に関し、特に鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁に関する。 The present invention relates to the field of prefabricated concrete construction in civil engineering, and particularly to a steel bracing type replaceable high energy dissipation prefabricated prestressed shear wall.
プレハブ建築は、資源を節約して、環境を保全し、工期を短縮させるなど、多くの利点があり、その中でも、プレハブ耐震壁構造は、負荷力が高く耐震性能に優れているなどの特徴を有するので、広く使用されている形態の構造である。通常のプレハブコンクリート耐震壁は、負荷力が大きいが、延性及びエネルギー散逸能力が不十分であり、特に大きな変形がある条件下では、壁に対角方向の斜め亀裂が入りやすくなり、構造の安全性が損なわれてしまう。構造物が大きな力を負荷する必要がある場合、通常のコンクリート壁は、対応する抵抗力を供給するのに大きな断面を必要とし、これは、空間の使用及びコストの削減に不利である。実際には、現在一般的に使用されている耐震壁にも、エネルギー散逸能力が不十分であるという欠点があり、地震エネルギーは構造物の非線形変形によってのみ散逸され、多くの場合、地震後に残留変形は大きく、耐震壁は自己回復ができず、一方、上拘束梁と下拘束梁が直接接続されていないプレハブプレストレスト壁の場合は、地震の作用下で揺れると、上拘束梁と下拘束梁の間に大きな相対的変位が生じて、壁の四隅が大きな圧力を受けるようになり、過度の変位や変形は、耐震壁を破壊する原因となり、破壊された耐震壁の交換も修理も非常に困難なことであり、そのメンテナンスコストは極めて高い。 Prefabricated buildings have many advantages such as saving resources, conserving the environment, and shortening the construction period. Among them, the prefabricated shear wall structure has features such as high load capacity and excellent seismic performance. Since it has, it is a structure of a widely used form. Ordinary prefabricated concrete shear walls have a large load force, but their ductility and energy dissipation capacity are insufficient, and under conditions of large deformation, diagonal cracks are likely to occur in the wall, resulting in structural safety. The sex is impaired. When a structure needs to be loaded with a large force, a normal concrete wall requires a large cross section to provide the corresponding resistance, which is disadvantageous in terms of space use and cost reduction. In fact, the load-bearing walls commonly used today also have the disadvantage of insufficient energy dissipation capacity, seismic energy is dissipated only by non-linear deformation of the structure and often remains after the earthquake. The deformation is large and the shear wall cannot self-recover. On the other hand, in the case of a prefabricated prestressed wall in which the upper and lower restraint beams are not directly connected, when it shakes under the action of an earthquake, the upper and lower restraint beams and the lower restraint beam A large relative displacement occurs between the walls, and the four corners of the wall receive a large amount of pressure, and excessive displacement and deformation cause the earthquake-resistant wall to be destroyed, and the damaged earthquake-resistant wall is very difficult to replace and repair. It is difficult and its maintenance cost is extremely high.
本発明は、プレストレスト耐震壁、クリップ水平押圧装置及びプレハブ床スラブを含む、パーシャリープレストレス耐震壁構造を開示する。前記パーシャリープレストレス耐震壁は、非プレストレスト緊張材、鋼管、プレストレスト緊張材、アンカーエクステンダー、及びアンカーバーを備える。前記プレストレスト緊張材としては、直線と曲線を組み合わせた形態で２列で連続して敷設されている結合プレストレスト鋼ストランドが使用される。前記アンカーエクステンダーは、壁本体の内部であって壁パネル間の接合目の近くに設置され、横方向負荷板、縦方向負荷板、セパレータ、溝状の下部バッフル、及びアンカーを備える。前記クリップ水平押圧装置は、アンカーエクステンダーにおけるクリップ間の高さの差を調整することに用いられる。前記プレハブ床スラブは、パーシャリープレストレス耐震壁の内側の突出部分に配置される。本発明のプレハブ耐震壁構造は、接合目において十分な連続性を有し、パーシャリープレストレスプレハブ耐震壁構造を普及させるための新しい方法を開発している。 The present invention discloses a partial prestressed shear wall structure including a prestressed shear wall, a clip horizontal pressing device and a prefabricated floor slab. The partial prestressed shear wall includes a non-prestressed tension material, a steel pipe, a prestressed tension material, an anchor extender, and an anchor bar. As the prestressed tension material, bonded prestressed steel strands laid continuously in two rows in a form in which a straight line and a curved line are combined are used. The anchor extender is installed inside the wall body and near the joints between the wall panels and includes a lateral load plate, a vertical load plate, a separator, a grooved lower baffle, and an anchor. The clip horizontal pressing device is used to adjust the height difference between clips in the anchor extender. The prefabricated floor slab is arranged in a protruding portion inside the partial prestress shear wall. The prefabricated shear wall structure of the present invention has sufficient continuity at the joint, and a new method for popularizing the partial prestress prefabricated shear wall structure is being developed.
本発明の目的は、従来技術の欠陥を解決して、鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁を提供することであり、このような構造の耐震壁は、大きな負荷能力及び優れた耐震・エネルギー散逸能力を有し、良好な自己回復能力を備えるとともに、交換や修復が容易に実施でき、建築の正常な使用機能を短時間で回復させるという目的を達成できる。 An object of the present invention is to solve a defect of the prior art to provide a replaceable high energy dissipating prefabricated prestressed seismic wall with built-in steel braces, and the seismic wall of such a structure is large. It has load capacity and excellent seismic / energy dissipation capacity, has good self-healing ability, can be easily replaced and repaired, and can achieve the purpose of recovering the normal use function of the building in a short time.
本発明の技術案は以下のとおりである。
鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁であって、耐震壁本体、プレストレスト緊張材、プレハブ壁柱、エネルギー散逸装置、上拘束梁及び下拘束梁を備え、耐震壁本体の上部には上拘束梁が設けられ、耐震壁本体の底部には下拘束梁が設けられ、プレストレスト緊張材は１本以上であり、それぞれ上拘束梁、耐震壁本体及び下拘束梁の間に挿通され、耐震壁本体の一側又は両側にプレハブ壁柱が設けられ、プレハブ壁柱と耐震壁本体はエネルギー散逸装置を介して接続される。
The technical proposal of the present invention is as follows.
Replaceable high energy dissipation pre-stressed shear wall with built-in steel reinforcement, equipped with shear wall body, prestressed tension material, prefabricated wall column, energy dissipator, upper restraint beam and lower restraint beam. An upper restraint beam is provided on the upper part of the main body, a lower restraint beam is provided on the bottom of the seismic wall main body, and there is one or more prestressed tensioning materials, between the upper restraint beam, the seismic wall main body and the lower restraint beam, respectively. A prefabricated wall column is provided on one side or both sides of the seismic wall main body, and the prefabricated wall column and the seismic wall main body are connected via an energy dissipator.
前記耐震壁本体の四隅のそれぞれには、耐震壁本体内に埋設された損傷防止鋼板がさらに設けられる。耐震壁本体が上拘束梁、下拘束梁のいずれにも直接接続されていないため、耐震壁本体が地震時に回転するので、耐震壁本体の四隅に損傷防止鋼板が埋設されていると、大きな局所ストレスに起因する破壊を防止できる。 Damage prevention steel plates embedded in the seismic wall main body are further provided at each of the four corners of the seismic wall main body. Since the shear wall body is not directly connected to either the upper restraint beam or the lower restraint beam, the shear wall body rotates during an earthquake. Destruction due to stress can be prevented.
前記損傷防止鋼板は、Ｌ字形状をしており、表面が耐震壁本体の表面と面一である。損傷防止鋼板は、断面の角部に沿って垂直に設けられた鋼板であり、損傷防止鋼板の裏側は、耐せん断スタッドが設けられて、耐震壁本体を形成するコンクリート内に固定されている。耐震壁本体の高さ方向における損傷防止鋼板の長さが、損傷防止鋼板の断面の幅の２〜３倍、耐震壁本体の長さ方向における損傷防止鋼板の長さが、耐震壁本体の長さの１／６以上とされる。損傷防止鋼板は、埋設された筋違に直接接続されて、確実なストレス経路を構成することで、耐震壁本体のコンクリートに対する局所的損傷を低減させることができる。 The damage prevention steel plate has an L shape, and the surface is flush with the surface of the seismic wall main body. The damage-preventing steel plate is a steel plate provided vertically along the corners of the cross section, and the back side of the damage-preventing steel plate is provided with shear-resistant studs and fixed in the concrete forming the seismic wall main body. The length of the damage-preventing steel plate in the height direction of the earthquake-resistant wall body is 2 to 3 times the width of the cross section of the damage-preventing steel plate, and the length of the damage-preventing steel plate in the length direction of the earthquake-resistant wall body is the length of the earthquake-resistant wall body. It is considered to be 1/6 or more of the size. The damage prevention steel plate is directly connected to the buried brace to form a reliable stress path, so that local damage to the concrete of the shear wall body can be reduced.
前記耐震壁本体内には、耐震壁本体の対角線に沿って交差して配置されＸ字形状をなす２つの筋違が設けられている。各筋違の両端は、対角となる２つの損傷防止鋼板の内側に配置される。各筋違は、山形鋼材料製のものであり、耐震壁本体の鉄筋骨組みの対角位置に設けられ、山形鋼とプレストレスト鉄筋も、山形鋼と上拘束梁及び下拘束梁も接続されておらず、山形鋼の断面の高さが（ｈ−２ｃ−ｄ）／２未満であり、ここで、ｈは耐震壁本体の厚さ、ｃは保護層の厚さ、ｄはプレストレスト緊張材のプレパイプの外径である。耐震壁本体の両側の１／６Ｈ、５／６Ｈ（Ｈは耐震壁本体の高さである）高さには、それぞれ接続用鋼板が埋設されており、接続用鋼板は、幅をＢ、長さをＬとし、その表面が耐震壁本体の表面と面一である。 In the seismic wall main body, two streaks forming an X shape are provided so as to be arranged so as to intersect along the diagonal line of the seismic wall main body. Both ends of each brace are placed inside two diagonal damage-preventing steel plates. Each bar is made of angle steel material and is provided diagonally to the reinforcing bar frame of the seismic wall body, and angle steel and prestressed reinforcing bars, angle steel and upper restraint beam and lower restraint beam are also connected. However, the cross-sectional height of the angle steel is less than (h-2c-d) / 2, where h is the thickness of the seismic wall body, c is the thickness of the protective layer, and d is the prestressed tension material prepipe. The outer diameter of. Connecting steel plates are embedded at 1 / 6H and 5 / 6H (H is the height of the shear wall body) on both sides of the shear wall body, and the connecting steel plates have a width of B and a length. Let L be, and its surface is flush with the surface of the shear wall body.
前記プレストレスト緊張材が複数本である場合、各プレストレスト緊張材は、耐震壁本体の垂直方向に沿って平行に設けられ、各プレストレスト緊張材の上端と下端がそれぞれ上拘束梁と下拘束梁外へ張り出される。耐震壁本体が所望の位置に組み立てられた後プレストレストを印加できるように、耐震壁本体の中央部には、プレストレスト緊張材を取り付けるためのプレパイプが設けられている。 When there are a plurality of prestressed tension materials, each prestressed tension material is provided in parallel along the vertical direction of the shear wall body, and the upper end and the lower end of each prestressed tension material are outside the upper restraint beam and the lower restraint beam, respectively. Overhang. A prestressed concrete is provided in the center of the seismic wall body so that prestressed concrete can be applied after the seismic wall body is assembled at a desired position.
前記エネルギー散逸装置の両側、耐震壁本体の側面及びプレハブ壁柱の側面のいずれにも接続用鋼板が埋設されておき、エネルギー散逸装置の両側はそれぞれ接続用鋼板に接続され、接続用鋼板の表面は耐震壁本体の表面又はプレハブ壁柱の表面と面一である。接続用鋼板は、幅をＢ、長さをＬとし、その表面がプレハブ壁柱の表面又は耐震壁本体の表面と面一である。耐震壁本体とプレハブ壁柱の間に２つのエネルギー散逸装置が設けられた場合、高さの異なる２組の接続用鋼板の中心の高さはそれぞれ１／６Ｈ、５／６Ｈであり、ここで、Ｈは耐震壁本体の高さである。 Connecting steel plates are embedded in both sides of the energy dissipating device, the side surface of the shear wall main body, and the side surface of the prefabricated wall column, and both sides of the energy dissipating device are connected to the connecting steel plates, respectively, and the surface of the connecting steel plate is connected. Is flush with the surface of the shear wall body or the surface of the prefabricated pilaster. The connecting steel plate has a width of B and a length of L, and its surface is flush with the surface of the prefabricated wall column or the surface of the shear wall body. When two energy dissipators are provided between the shear wall body and the prefabricated wall column, the heights of the centers of the two sets of connecting steel plates with different heights are 1 / 6H and 5 / 6H, respectively. , H is the height of the seismic wall body.
前記エネルギー散逸装置は、降伏変位の小さな軟鋼エネルギー散逸装置であり、エンドプレート、エネルギー散逸鋼板及び補強リブを備え、エネルギー散逸鋼板の両側のそれぞれにエンドプレートが設けられ、エネルギー散逸鋼板とエンドプレーは互いに垂直となるように設けられ、エネルギー散逸鋼板の両面のそれぞれに補強リブが設けられ、両側にあるエンドプレートはそれぞれ耐震壁の本体とプレハブ壁柱に接続される。 The energy dissipating device is a mild steel energy dissipating device having a small yield displacement, and includes an end plate, an energy dissipating steel plate and reinforcing ribs, and end plates are provided on both sides of the energy dissipating steel plate. It is provided so as to be perpendicular to each other, reinforcing ribs are provided on both sides of the energy dissipating steel plate, and the end plates on both sides are connected to the main body of the seismic wall and the prefabricated wall column, respectively.
エネルギー散逸装置では、同一面における補強リブは、「一」字形、「王」字形又は「十」字形に分布している。エネルギー散逸鋼板は軟鋼鋼板である。エンドプレートの幅は接続用鋼板の幅よりも小さく、エンドプレートの長さは接続用鋼板の長さよりも小さい。エンドプレートの幅をｂ、長さをｌとすると、施工の誤差に対応するように、ｂは接続用鋼板の幅Ｂよりも小さく、ｌは接続用鋼板の長さＬよりも小さい。実際に施工をする際に、エネルギー散逸鋼板の実際サイズは、主にエネルギー散逸能力への要件及び部品の間に残されるべきスペースの大きさによるものであり、エネルギー散逸鋼板の両端はエンドプレートに溶接されており、補強リブはエネルギー散逸鋼板の両側に溶接により接続され、エネルギー散逸鋼板のサイズに応じて、一字形、王字形、十字形など、さまざまな形態で配列され得、それによって、負荷力を向上させるとともに、軟鋼の座屈を抑えることができ、エネルギー散逸装置のエンドプレートは、それぞれ、プレハブ壁柱と耐震壁本体に埋設された接続用鋼板に溶接されている。 In the energy dissipator, the reinforcing ribs on the same plane are distributed in a "one" shape, a "king" shape, or a "ten" shape. The energy dissipating steel sheet is a mild steel sheet. The width of the end plate is smaller than the width of the connecting steel plate, and the length of the end plate is smaller than the length of the connecting steel plate. Assuming that the width of the end plate is b and the length is l, b is smaller than the width B of the connecting steel plate and l is smaller than the length L of the connecting steel plate so as to correspond to the construction error. In actual construction, the actual size of the energy dissipating steel plate is mainly due to the requirements for energy dissipating capacity and the size of the space that should be left between the parts, and both ends of the energy dissipating steel plate are on the end plate. Being welded, the reinforcing ribs are welded to both sides of the energy dissipating steel plate and can be arranged in various forms, such as single-shaped, royal-shaped, cross-shaped, etc., depending on the size of the energy-dissipating steel plate, thereby loading. The force can be improved and the buckling of the mild steel can be suppressed, and the end plates of the energy dissipator are welded to the prefabricated wall column and the connecting steel plate embedded in the seismic wall body, respectively.
前記耐震壁本体の一側とプレハブ壁柱の間には２つのエネルギー散逸装置が設けられ、２つのエネルギー散逸装置の中心位置の高さがそれぞれ１／６Ｈ及び５／６Ｈであり、Ｈは耐震壁本体の高さを示し、プレハブ壁柱の厚さと耐震壁本体の厚さが等しい。 Two energy dissipators are provided between one side of the shear wall main body and the prefabricated pilaster, and the heights of the central positions of the two energy dissipators are 1/6 H and 5 / 6H, respectively, and H is seismic resistance. It indicates the height of the wall body, and the thickness of the prefabricated wall pillar is equal to the thickness of the seismic wall body.
前記プレハブ壁柱の上部は、上拘束梁と分離しており、これらの間に隙間があり、プレハブ壁柱の底部は、下拘束梁にヒンジ連結される。 The upper part of the prefabricated wall column is separated from the upper restraint beam, there is a gap between them, and the bottom portion of the prefabricated wall column is hinged to the lower restraint beam.
前記プレハブ壁柱の底部には、第１貫通孔が設けられた第１型鋼が埋設されておき、下拘束梁には、第２貫通孔が設けられた第２型鋼が埋設されておき、第１貫通孔と第２貫通孔はヒンジ連結される。 The first type steel provided with the first through hole is embedded in the bottom of the prefabricated wall column, and the second type steel provided with the second through hole is embedded in the lower restraint beam. The first through hole and the second through hole are hinged.
上記鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁の使用原理は以下のとおりである。耐震壁本体が垂直力の作用を受けている場合、垂直力の一部がエネルギー散逸装置を介してプレハブ壁柱に伝達され、これにより、耐震壁本体の縦方向負荷能力が向上し、横力が存在する場合、プレハブ壁柱の負荷する軸力が、全体的に安定した曲げモーメントを提供し、それによって耐横力性が向上する。横変位が発生する場合、耐震壁本体のプレストレスが耐震壁本体を元の位置に引き戻すことができ、それによって、残留変形を大幅に減少させる。プレハブ壁柱と下部拘束梁がヒンジ連結されているため、取り外しが容易であり、地震時にエネルギー散逸装置が壊れた場合、プレハブ壁柱を素早く取り外し、エネルギー散逸装置を交換してプレハブ壁柱を再び取り付けることができ、このように、高速交換の効果を達成させる。エネルギー散逸装置が壁間の局所的な変形を利用してエネルギーを散逸する従来のものに比べて、本発明の鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁では、より優れたエネルギー散逸効果を示し、横変位が発生した場合、耐震壁本体の四隅が上部拘束梁及び下部拘束梁から持ち上げられて、大きな変位差を形成し、さらに、壁柱が下部拘束梁にヒンジ連結されることから、接続位置と基礎の間の回転距離が一定に維持され、このため、エネルギー散逸装置の両端にある拘束梁間の相対変位が大きくなり、エネルギー散逸効果が向上する。 The principle of using the replaceable high energy dissipative prefabricated prestressed seismic wall made of steel with built-in braces is as follows. When the shear wall body is subjected to the action of normal force, a part of the normal force is transmitted to the prefabricated pilaster via the energy dissipator, which improves the vertical load capacity of the shear wall body and lateral force. In the presence of, the loaded axial force of the prefabricated wall column provides an overall stable bending moment, which improves lateral force resistance. When lateral displacement occurs, the prestress of the shear wall body can pull the shear wall body back to its original position, thereby significantly reducing residual deformation. The prefabricated wall columns and lower restraint beams are hinged for easy removal, and if the energy dissipator breaks during an earthquake, quickly remove the prefabricated wall columns, replace the energy dissipators and replace the prefabricated wall columns again. It can be installed and thus achieves the effect of high speed replacement. Compared with the conventional one in which the energy dissipator dissipates energy by utilizing the local deformation between the walls, the replaceable high energy dissipating prefabricated prestressed seismic wall of the present invention with a built-in steel streak is more. It shows excellent energy dissipation effect, and when lateral displacement occurs, the four corners of the seismic wall body are lifted from the upper restraint beam and lower restraint beam to form a large displacement difference, and the wall column hinges to the lower restraint beam. Since they are connected, the rotational distance between the connection position and the foundation is maintained constant, so that the relative displacement between the restraint beams at both ends of the energy dissipating device increases, and the energy dissipating effect is improved.
従来技術に比べて、本発明は以下の有益な効果を有する。 Compared with the prior art, the present invention has the following beneficial effects.
本発明の鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁では、軟鋼エネルギー散逸装置は、プレハブ壁柱と耐震壁本体を水平に接続し、降伏破壊部品として耐震壁本体の破壊を防止し、また、耐震壁本体と上下拘束梁との間にプレストレスト緊張材が設けられることによって、耐震壁本体の構造安定性を効果的に向上させ、耐震壁本体へ大きな負荷力を持たせる。プレストレスト技術の使用により、耐震壁本体へ優れた自己回復能力を付与し、地震で破壊されたエネルギー散逸装置やプレハブ壁柱を素早く交換して、建築の使用機能を回復させることができる。 In the replaceable high energy dissipating prefabricated prefabricated shear wall of the present invention, the mild steel energy dissipating device connects the prefabricated wall column and the seismic wall body horizontally, and the seismic wall body is used as a yield fracture component. By preventing destruction and providing a prefabricated tension material between the shear wall body and the vertical restraint beam, the structural stability of the load-bearing wall body is effectively improved, and a large load force is applied to the load-bearing wall body. Let me. By using prestressed technology, it is possible to impart excellent self-healing ability to the bearing wall body, and to quickly replace energy dissipators and prefabricated pilasters destroyed by the earthquake to restore the usable function of the building.
本発明の鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁では、プレハブ壁柱はボルトを用いたヒンジ接続によって下部拘束梁に接続され、それによって、エネルギー散逸鋼板の作用のさらなる発揮に有利であり、また、エネルギー散逸装置の交換や修理を簡便にする。 In the steel bracing, replaceable, high-energy-dissipating prestressed shear walls of the present invention, the prefabricated wall columns are connected to the lower restraint beam by a bolted hinge connection, thereby acting as an energy-dissipating steel plate. It is advantageous for further exertion and simplifies replacement and repair of the energy dissipator.
本発明の鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁では、耐震壁本体の周辺には損傷防止鋼板がさらに設けられており、損傷防止鋼板は、埋設された筋違と連携して、確実なストレスの経路を形成することができ、耐震壁本体のコンクリートへの局所的な損傷を軽減する。 In the replaceable high energy dissipation prestressed seismic wall of the present invention with built-in steel brace, a damage prevention steel plate is further provided around the seismic wall body, and the damage prevention steel plate is a buried brace. In cooperation with, a reliable stress path can be formed and local damage to the concrete of the shear wall body is reduced.
本発明の鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁では、耐震壁本体には筋違も内蔵されており、それにより、耐震壁本体の強度を効果的に強化し、耐震壁本体での亀裂の発生を防止し、耐震壁の耐用年数を延長し、耐震壁の交換頻度やメンテナンスコストを低減させる。 In the replaceable high energy dissipation prestressed seismic wall of the present invention, which has a built-in brace, the seismic wall body also has a built-in brace, which effectively enhances the strength of the seismic wall body. , Prevents cracks in the main body of the shear wall, extends the useful life of the shear wall, and reduces the frequency of replacement and maintenance costs of the shear wall.
本発明の鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁では、耐震壁本体、プレハブ壁柱などはすべてプレハブ構造物であるため、取り付けプロセスには湿式作業がほとんどなく、簡便に取り付けられ、操作が簡単でき、建設業界の工業化のレベルを効果的に引き上げることができる。 In the replaceable high energy dissipation prefabricated prefabricated shear wall made of steel of the present invention, the seismic wall body, prefabricated wall pillars, etc. are all prefabricated structures, so there is almost no wet work in the installation process. It is easy to install, easy to operate, and can effectively raise the level of industrialization in the construction industry.
以下、実施例を参照しながら本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の実施形態はこれらに制限されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the embodiments of the present invention are not limited thereto.
実施例
本実施例の鋼製筋違内蔵型の交換可能な的プレハブエネルギー散逸耐震壁は、図１又は図２に示すように、プレハブ壁柱１、耐震壁本体２、エネルギー散逸装置３、接続用鋼板４、耐震壁本体の上方にある上拘束梁５、耐震壁本体の下方にある下拘束梁６、プレストレスト緊張材１０及び損傷防止鋼板１１などを備える。各部材の具体的な構造は、以下のとおりである。
Example The replaceable prefabricated energy-dissipating shear wall of the steel bracing built-in type of this embodiment is connected to a
プレハブ壁柱と耐震壁本体は、同一の厚さを有し、つまり、両方の厚さは同じである。本実施例では、耐震壁の片側とプレハブ壁柱との間には２つのエネルギー散逸装置が設けられており、このため、図５又は図６に示すように、両方の接続面に２枚の接続用鋼板４が埋設されており（接続用鋼板はエネルギー散逸装置の両側にペアで配置され、つまり、接続用鋼板のペアの数はエネルギー散逸装置の数と同じである）、ここで、接続用鋼板は、幅をＢ、長さをＬとし、その表面がプレハブ壁柱の表面又は耐震壁本体の表面と面一である。接続用鋼板の裏側は、耐せん断スタッドが溶接されており、コンクリート内に固定され、接続用鋼板の中心の高さは、それぞれ１／６Ｈ、５／６Ｈであり、Ｈは耐震壁本体の高さである。図３に示すように、プレハブ壁柱の底部と下部拘束梁の対応する位置には、孔付き形鋼８がそれぞれ設けられておき、ヒンジボルト９（具体的な構造は図４に示されている）を介してヒンジ連結され、このようにヒンジ連結すると、軟鋼エネルギー散逸装置がエネルギー散逸をより効果的に発揮できる。プレハブ壁柱の上部と上部拘束梁は、直接接続されておらず、回転中の壁柱による耐震壁本体への損傷を防ぐために適切な高さを保持している。プレハブ壁柱は、高剛性を必要とするため、その内部に全高さに亘ってスターラップ筋が密に配置されている。
The prefabricated pilaster and the shear wall body have the same thickness, that is, both have the same thickness. In this embodiment, two energy dissipators are provided between one side of the shear wall and the prefabricated pilaster, and therefore, as shown in FIG. 5 or 6, two energy dissipators are provided on both connecting surfaces. The connecting
図１又は図２に示すように、耐震壁本体内には、筋違７として、耐震壁本体の鉄筋骨組みの対角位置に配置された２本の山形鋼が使用されている。山形鋼の断面の高さは（ｈ−２ｃ−ｄ）／２未満であり、ここで、ｈは耐震壁本体の厚さ、ｃは保護層の厚さ、ｄはプレストレスト緊張材に対応するプレパイプ１２の外径である。耐震壁の両側のそれぞれの１／６Ｈ、５／６Ｈ（Ｈはプレハブ耐震壁の高さである）高さには、接続用鋼板４（上記プレハブ壁柱に対応）が埋設されており、耐震壁本体の接続用鋼板の埋設箇所で軸方向鉄筋の密度が適宜向上し、接続用鋼板は、幅をＢ、長さをＬとし、その表面が耐震壁本体の表面と面一であり、接続用鋼板の裏側は、耐せん断スタッドが溶接されており、耐震壁本体内に固定される。図５に示すように、耐震壁本体の中央部には、壁を所望の位置に組み立てた後にプレストレスを印加できるように、プレストレスト緊張材１０を取り付けるためのプレパイプ１２が設けられ、プレストレスのレベル及びプレストレスト緊張材の直径は、耐震壁本体の具体的な使用の状況に応じて決定すればよく、耐震壁本体は上部拘束梁と下部拘束梁に直接接続されていないことから、耐震壁本体は地震時に回転しやすいため、耐震壁壁体の四隅に耐損傷鋼板１１が埋設されていると、大きな局部ストレスによる損傷を効果的に防止できる。
As shown in FIG. 1 or 2, two angle steels arranged diagonally to the reinforcing bar frame of the seismic wall main body are used in the seismic wall main body as a
本実施例では、エネルギー散逸装置３として、軟鋼の曲げ及び剪断変形を利用して地震エネルギーを散逸させる降伏変位の小さな軟鋼エネルギー散逸装置が使用されている。図７に示すように、エネルギー散逸装置は、エンドプレート３−１、エネルギー散逸鋼板３−２、及び補強リブ３−３を備え、エンドプレートは、幅をｂ、長さをｌとすると、施工の誤差に対応できるように、ｂが接続用鋼板の幅Ｂ、ｌが接続用鋼板の長さＬよりも小さい。エンドプレートは、プレハブ壁柱に埋設された接続用鋼板及び耐震壁本体に埋設された接続用鋼板に溶接により接続される。減衰力の大きさ、プレ成形位置のサイズに応じて、対応する断面サイズの軟鋼板を選択する。補強リブの設置により、負荷能力を向上させるとともに、軟鋼の座屈を抑えることができ、補強リブの配置形態は、一字形、王字形又は十字形などであってもよく、補強リブの数は、負荷能力を向上させるとともに、軟鋼の座屈を抑えるように、実際の計算結果に応じて決定できる。
In this embodiment, as the
図３に示すように、プレハブ壁柱１の柱脚の下にある拘束梁にはすべて、ボルト穴付きの形鋼８が埋設されておき、形鋼の裏側は、耐せん断スタッドが溶接されており、コンクリート内に固定され、２つの形鋼は単一のヒンジボルト９（具体的な構造は図４に示されている）を介してヒンジ連結される。このようにヒンジ連結すると、軟鋼エネルギー散逸装置と耐震壁本体の間の相対的な変位が大きくなり、エネルギー散逸効果が向上し、また、プレストレスの作用下で耐震壁本体が素早く回復できる。さらに、ヒンジ連結の方式によれば、エネルギー散逸装置の交換が容易になり、耐震壁の全体的な構造の機能をすばやく復元できる。ヒンジボルトでは、ねじの直径はプレハブ壁柱が実際に受ける力に応じて決定または選択できる。
As shown in FIG. 3, all the restraining beams under the column base of the
図１又は図５に示すように、損傷防止鋼板は、断面の角部に沿って垂直に設けられた鋼板であり、主に、耐震壁本体の回転中のコーナーでの集中ストレス及び変形を分散させ、コーナーの早期破損を回避することに用いられる。耐震壁本体の高さ方向における損傷防止鋼板の長さが、耐損傷鋼板の断面の幅の２〜３倍、耐震壁本体の長さ方向における損傷防止鋼板の長さが、耐震壁本体の長さの１／６以上とされる。損傷防止鋼板は、埋設された筋違に直接接続されて、確実なストレス経路を形成する。 As shown in FIG. 1 or 5, the damage prevention steel plate is a steel plate provided vertically along the corners of the cross section, and mainly disperses concentrated stress and deformation at the rotating corners of the shear wall body. It is used to prevent premature damage to corners. The length of the damage-preventing steel plate in the height direction of the earthquake-resistant wall body is 2 to 3 times the width of the cross section of the damage-resistant steel plate, and the length of the damage-preventing steel plate in the length direction of the earthquake-resistant wall body is the length of the earthquake-resistant wall body. It is considered to be 1/6 or more of the size. The damage-prevention steel plate is directly connected to the buried brace to form a reliable stress path.
以上説明したように、本発明を良好に実施することができるが、上記実施例は本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、つまり、本発明の内容に基づいてなされる均等な変更や修飾であれば、すべて本発明の特許請求の範囲によって主張される保護範囲に含まれる。 As described above, the present invention can be carried out satisfactorily, but the above-mentioned examples are merely preferable examples of the present invention and do not limit the scope of the present invention, that is, the present invention. Any equal modification or modification made on the basis of the content is included in the scope of protection claimed by the claims of the present invention.
１ プレハブ壁柱
２ 耐震壁本体
３ エネルギー散逸装置
３−１ エンドプレート
３−２ エネルギー散逸鋼板
３−３ 補強リブ
４ 接続用鋼板
５ 上拘束梁
６ 下拘束梁
７ 筋違
８ 型鋼
９ ヒンジボルト
１０ プレストレスト緊張材
１１ 損傷防止鋼板
１２ プレパイプ
1
Claims (9)
耐震壁本体、プレストレスト緊張材、プレハブ壁柱、エネルギー散逸装置、上拘束梁及び下拘束梁を備え、耐震壁本体の上部には上拘束梁が設けられ、耐震壁本体の底部には下拘束梁が設けられ、プレストレスト緊張材は１本以上であり、それぞれ上拘束梁、耐震壁本体及び下拘束梁の間に挿通され、耐震壁本体の一側又は両側にプレハブ壁柱が設けられ、プレハブ壁柱と耐震壁本体はエネルギー散逸装置を介して接続され、前記プレハブ壁柱の上部は、上拘束梁と分離しており、これらの間に隙間があり、プレハブ壁柱の底部は、下拘束梁にヒンジ連結される、ことを特徴とする鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁。 A replaceable high energy dissipative prefabricated prestressed shear wall made of steel with built-in braces.
It is equipped with a seismic wall body, prefabricated tension material, prefabricated wall pillar, energy dissipator, upper restraint beam and lower restraint beam, an upper restraint beam is provided on the upper part of the seismic wall body, and a lower restraint beam is provided on the bottom of the seismic wall body. Is provided, and there is one or more prefabricated tensioning materials, which are inserted between the upper restraint beam, the seismic wall body and the lower restraint beam, and prefabricated wall columns are provided on one side or both sides of the seismic wall body, and the prefabricated wall. The pillar and the seismic wall body are connected via an energy dissipator, the upper part of the prefabricated wall pillar is separated from the upper restraint beam, there is a gap between them, and the bottom of the prefabricated wall pillar is the lower restraint beam. hinged Ru, it allows replacement of the steel muscle違内built type characterized by high energy dissipation prefabricated prestressed shear walls.
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